Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок проводится с целью формирования у учащихся знаний о происхождении человека....
01 04 2026 3:34:32
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
31 03 2026 1:44:50
В обществе во многом не сформированы ценностные оценки здоровья, что является одной из причин массового распространения саморазрушающих форм поведения, начиная от гиподинамии до алкоголизма и наркотизации. В наш информационный век, как ни странно, школьники обладают скудными знаниями о возможностях поддержания здоровья, а под ЗОЖ они понимают только отсутствие вредных привычек. ...
30 03 2026 3:19:10
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
29 03 2026 20:57:25
Предлагаются несколько вариантов заданий с ответами для проведения зачета по биологии по теме "Пищеварение".
...
28 03 2026 12:59:22
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
27 03 2026 7:59:54
Данное занятие закрепляет знания о движении беспозвоночных животных и знакомит с наукой бионикой, которая, изучая механизмы природы, проектирует и строит более совершенные приборы....
26 03 2026 17:27:47
Средства мультимедиа и логически правильно построенный ход анимаций в презентациях позволяют усвоить вопросы регуляции клеточных функций на более высоком уровне, четко определить последовательность биохимических реакций в клетке, их зависимость от различных факторов среды, повышают творческий потенциал учащихся.
...
25 03 2026 17:38:58
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
24 03 2026 3:10:57
Внеклассное мероприятие по биологии, форма проведения – театрализованная сказка. Интеграция биологии и дополнительного образования позволила включить в сценарий творческие музыкальные номера. Рекомендовано для реализации на 2-й ступени обучения в общеобразовательных учреждениях, лицеях, гимназиях....
23 03 2026 10:36:26
В данной статье представлена разработка урока по теме "Пищеварение в ротовой полости" с использованием мультимедийной презентации....
22 03 2026 9:33:56
Моделирование является методом познания. Именно поэтому, интересное и оригинальное решение было найдено на данном интегрированном уроке. Детей озадачили построением модели и "вооружили" компьютерами, но чтобы справиться с поставленной целью, необходимы знания по теме "Клетка" из курса биологии и навыки работы за компьютером....
21 03 2026 23:43:24
Моховидные не имеют сосудов и корней. Некоторые примитивные представители имеют вегетативное тело в виде дихотомически ветвящегося стелющегося таллома....
20 03 2026 0:31:16
Урок является обобщающим по теме "Нейрогумopaльная регуляция. Эндокринная система". В интересной форме, с использованием дальтон-технологий и ИКТ разработана конференция врачей-эндокринологов, в роли которых выступают учащиеся. На уроке рассматривается влияние желез внутренней секреции на жизнь и здоровье человека. Учащиеся получают новые и используют уже полученные при изучении темы знания по нейрогумopaльной регуляции.
...
19 03 2026 4:40:14
Предлагаю вашему вниманию презентацию урока для 11-го класса, которая ориентирована на последовательное предъявление учащимся порций учебной информации и контроль её усвоения.
...
18 03 2026 8:13:37
Урок разработан на основе личностно-ориентированного подхода и направлен на формирование познавательной активности обучающихся через разнообразные формы работы. Материал урока насыщен познавательными заданиями приктико-ориентированного хаpaктера. ...
17 03 2026 2:53:59
Представлен опыт разработки учебного проекта. Предметные области: основная – страноведение, дополнительные – география, биология, информатика....
16 03 2026 18:29:27
Цели урока – дать представление о витаминах, познакомить учащихся с их классификацией, представителями и значением. На основе межпредметных связей раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека, дать понятие об авитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов....
15 03 2026 18:13:30
Цель урока: сформировать представление о клеточном строении организмов как общем признаке живого; познакомить с особенностями строения клеток растений и животных....
14 03 2026 7:10:20
Путь рефлекса не должен нарушаться, иначе не будет осуществляться реакция, рефлекс, т.е. необходима целостность всех звеньев....
13 03 2026 11:40:19
Урок проводится с целью познакомить учащихся со строением цветка; сформировать представление о значении цветка для растения. Для развития креативного мышления учащихся используются задания творческого хаpaктера....
12 03 2026 19:23:34
Методика проведения урока позволяет работать с учащимися, имеющими разный уровень подготовки и мотивации, что поддерживает их внимание на протяжении всего урока, развивает интерес к изучаемому предмету, теме. Работа учащихся приобретает коллективный, творческий хаpaктер, развивается мыслительно-логическая деятельность. Урок несет хаpaктер сотрудничества, при этом ведущая роль отводится ученику.
...
11 03 2026 17:39:36
Сформировать у учащихся представление о развитии корня из зародышевого корешка, изучить особенности строения корневых систем двудольных и однодольных растений. Развивать пpaктические навыки по определению и распознаванию корневых систем....
10 03 2026 16:52:38
В ходе урока обобщаются и систематизируются знания обучающихся о строении и жизнедеятельности пресмыкающихся. На уроке использованы сообщения обучающихся с мультимедиапрезентациями, игра «Крестики-нолики» и творческие работы учеников: кроссворды, ребусы, опopно-схематические конспекты....
09 03 2026 3:16:22
Тканевая жидкость, кровь и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая нужна для существования и нормального функционирования органов и организма в целом....
08 03 2026 0:12:31
Курс формирует у учащихся знания о живой природе, ее отличительных признаках – уровневой организации и эволюции, поэтому программа включает сведения об общих биологических закономерностях, проявляющихся на разных уровнях живой природы....
07 03 2026 11:13:43
Знакомясь с многообразием флоры на уроках биологии учащиеся чаще интересуются теми растениями, которые произрастают в средней полосе России. Береза, дуб, рябина, липа, ива, орешник - вот что, прежде всего, попадает в поле зрения из растительности нашего края. А как возникли нынешние леса, парки, сады, дендрарии - об этом большинство учащихся зачастую лишь догадывается. Даже если они своими руками засаживают аллею деревьев, все равно имеют дело только с саженцами. Путь же от семечка до взрослого дерева остается за пределами их внимания. Учитывая все это, в нашей школе был создан дендрарий....
06 03 2026 0:57:30
Цель урока: изучить сущность хромосомного определения пола, механизм наследования генов, сцепленных с полом. Урок сопровождается презентацией "Гемофилия", материал более нагляден и доступен для восприятия. Цель: формирование умений и навыков использования генетических понятий и символов, решения генетических задач....
05 03 2026 6:32:23
В рамках данного урока хорошо прослеживается междисциплинарная связь: экология, география, калмыцкий язык, литература. Разработка насыщена приемами здоровьесберегающих технологий. Используются дидактическая игра, методы самостоятельной работы и работы под руководством преподавателя, методы контроля и самоконтроля....
04 03 2026 5:27:27
Вашему вниманию предлагается обобщающий урок темы "Отдел Покрытосеменные растения" в 7-м классе по программе Н.И. Сонина. Повторяем хаpaктерные признаки растений отдела Покрытосеменные, закрепляем знания о взаимосвязи между биологическим строением и природными зонами Земли.
...
03 03 2026 22:46:33
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
02 03 2026 9:24:28
Представленная методическая разработка является вариантом пpaктического использования материалов сайта украинского преподавателя Козленко А.Г. (http://kozlenkoa.narod.ru). Урок построен на основе модульной технологии обучения с применение средств ИКТ, материалов Интернета. Целью урока является приобретение учащимися биологических знаний в рамках темы, а также развитие компьютерной грамотности и пользовательских навыков.
...
01 03 2026 2:40:25
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
28 02 2026 9:23:33
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды....
27 02 2026 23:50:14
Представлен конспект урока с компьютерной поддержкой и организацией работы с текстами в малых группах.
...
26 02 2026 19:18:53
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
25 02 2026 11:11:28
Мир вступил в XXI век. Потребность нашего общества – образование и воспитание поколения с новым типом мышления, новым отношением к жизни. Важно не только воспитание учащихся с активно-жизненной позицией, умеющих не теряться в любой ситуации, но и формирование у учащихся ответственного отношения к своему здоровью, понимания значимости здоровья в жизни.
...
24 02 2026 2:52:22
Урок изучения нового материала, ученики работают в группах. Каждая группа изучает по одной системе органов класса рыб, на примере речного окуня, сравнивая с аналогичной системой китов. В конце урока учащиеся отвечают на проблемный вопрос урока: кит – это рыба? Урок сопровождается презентацией....
23 02 2026 10:47:29
Цель урока: обобщить полученные знания на уроках биологии, химии, физики и географии по теме «Вода»; активизировать и закрепить знания учащихся; способствовать развитию познавательного интереса; формировать навыки сотрудничества, коллективного взаимодействия.
...
22 02 2026 4:42:41
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
21 02 2026 22:24:35
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
20 02 2026 0:25:31
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
19 02 2026 12:28:25
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
18 02 2026 21:56:50
Учащиеся знакомятся с особенностями орнамента, символикой цвета одежды крестьянок Воронежской губернии....
17 02 2026 11:57:39
Урок призван сформировать представление о витаминах и их роли в организме человека, дать понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе и мерах профилактики, развивать интеллектуальные, креативные и коммуникативные способности учащихся, способствовать гигиеническому воспитанию школьников....
16 02 2026 4:59:12
Работа представляет собой полную разработку урока по теме «Что я знаю о живых организмах» по природоведению (5-й класс, учебник: Т.С. Сухова, В.И. Строганов, программа под редакцией И.Н. Пономарёвой). Урок в форме игры «Копилка»....
15 02 2026 11:17:26
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
14 02 2026 17:43:37
Слух — вид чувствительности, обусловливающий восприятие звуковых колебаний. Его значение неоценимо в психическом развитии полноценной личности. Благодаря слуху познается звуковая часть окружающей действительности, познаются звуки природы....
13 02 2026 8:40:17
Электронное пособие предназначено для учащихся 6–7-х классов. Выполнено пособие в программе Microsoft PowerPoint. Традиционно в школе изучаются семь семейств покрытосеменных из классов двудольных и однодольных. Определительные карточки сложны для использования. Атлас-определитель позволит ученикам быстро и просто определить 51 вид растений....
12 02 2026 2:49:46
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
11 02 2026 18:10:20
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
